Antenna di rete 5G
Cosa è
Antenna
Guadagnare, e più alto è, meglio è?
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Discutiamo cos'è il guadagno d'antenna e se un valore più alto sia sempre preferibile. In realtà, dipende interamente dall'applicazione dell'antenna. Prendiamo ad esempio una torcia: se rimuovi il riflettore, la luce diventerà ovviamente meno intensa. Tuttavia, se hai bisogno di una sorgente luminosa omnidirezionale per illuminare uniformemente una stanza, rimuovere il riflettore per consentire alla luce di diffondersi uniformemente è più appropriato. Al contrario, se l'obiettivo è creare un laser, utilizzare una lente per concentrare tutta la luce della lampadina in un fascio stretto è senza dubbio un miglioramento. Ma questo fascio concentrato non è adatto per illuminare un'intera stanza.
Questo fenomeno di concentrazione della luce in una direzione specifica è chiamato direttività, e il grado di concentrazione è definito guadagno. Nel campo delle antenne, questi due concetti si comportano in modo molto simile a quelli di una sorgente luminosa. Immaginate un
antenna
irradia energia uniformemente in tutte le direzioni come una candela; questo è un radiatore isotropico non direzionale. Tecnicamente, questo è definito come 0 dBi, il che significa che l'energia di radiazione è la stessa in ogni direzione.
Ora, se posizionate uno specchio accanto alla candela, esso altererà la distribuzione dell'energia luminosa e conferirà direttività alla candela. Lo specchio renderà metà della stanza più buia e l'altra metà più luminosa, perché la luce viene riflessa e concentrata in una sola direzione. Questo approccio di "rubare" e reindirizzare l'energia da direzioni meno favorevoli per amplificarla in determinate direzioni si applica anche a
antenne
.
Pertanto, le antenne non generano energia radio; si limitano a trasferirla, guidarla o concentrarla in una direzione specifica. Questa caratteristica direzionale è nota come guadagno. Uno specchio può reindirizzare metà dell'energia della candela, facendola apparire due volte più luminosa in determinate direzioni, l'equivalente di due candele. In questo caso, diciamo che lo specchio fornisce un guadagno di 3 dB perché raddoppia l'energia.
È importante menzionare che l'unità di misura
antenna
Il guadagno è espresso in decibel (dB). Tuttavia, è in genere relativo a un'antenna di riferimento. Solitamente, l'intensità di radiazione di un'antenna omnidirezionale o di un'antenna dipolo a semionda con la stessa potenza di ingresso in una determinata direzione viene utilizzata come valore di riferimento. Quando si utilizza un'antenna omnidirezionale come riferimento, viene indicata come dBi (i - isotropica), mentre quando si utilizza un'antenna dipolo simmetrica a semionda come riferimento, viene indicata come dBd (d - dipolo).
Dalla definizione di guadagno d'antenna, possiamo comprendere che si riferisce al rapporto al quadrato delle intensità del campo elettrico (ovvero il rapporto di potenza) prodotte da un'antenna reale e da un elemento di radiazione ideale nello stesso punto dello spazio a parità di potenza in ingresso. Descrive quantitativamente il grado in cui un'antenna concentra e irradia la potenza in ingresso.
Le prestazioni di guadagno di un
antenna
in diverse direzioni è rappresentato da un diagramma di guadagno dell'antenna (o diagramma di radiazione). Più stretto è il lobo principale e più piccoli sono i lobi laterali del diagramma, maggiore è il guadagno.
Tutte le antenne presentano un certo grado di direttività, e la variazione di guadagno nelle diverse direzioni riflette questa direttività. Anche le antenne omnidirezionali presentano "punti ciechi" o "nulli" nei loro diagrammi di radiazione.
Dopo aver compreso il vero significato di guadagno, possiamo determinare meglio se un guadagno maggiore o minore sia preferibile per una specifica applicazione. Un'antenna ad alto guadagno, come una torcia elettrica, deve essere puntata in una direzione specifica. Sebbene l'antenna non crei nuova energia a radiofrequenza, la sua direttività trasmette efficacemente il segnale al punto di destinazione.
Tuttavia, se vuoi un
senza fili
Affinché il segnale copra uniformemente un'intera stanza, potrebbe non essere necessario il guadagno o la direttività che ne deriva. Questo perché il guadagno essenzialmente "ruba" l'energia di radiazione da determinate direzioni per potenziare il segnale in altre.
